Overvåking av fiskebestander i store innsjøer. Metodeutprøving og anbefalinger

(1)

Overvåking av fiskebestander i store innsjøer

Metodeutprøving og anbefalinger

Odd Terje Sandlund (red.), Åge Brabrand, Karl Øystein Gjelland, Lars Erik Høitomt, Arne N. Linløkken, Kjetil Olstad, Oskar Pettersen, Atle Rustadbakken

1274

(2)

NINA Rapport

Dette er en elektronisk serie fra 2005 som erstatter de tidligere seriene NINA Fagrapport, NINA Oppdragsmelding og NINA Project Report. Normalt er dette NINAs rapportering til oppdragsgiver etter gjennomført forsknings-, overvåkings- eller utredningsarbeid. I tillegg vil serien favne mye av instituttets øvrige rapportering, for eksempel fra seminarer og konferanser, resultater av eget forsknings- og utredningsarbeid og litteraturstudier. NINA Rapport kan også utgis på annet språk når det er hensiktsmessig.

NINA Temahefte

Som navnet angir behandler temaheftene spesielle emner. Heftene utarbeides etter behov og serien favner svært vidt; fra systematiske bestemmelsesnøkler til informasjon om viktige problemstil- linger i samfunnet. NINA Temahefte gis vanligvis en populærvitenskapelig form med mer vekt på illustrasjoner enn NINA Rapport.

NINA Fakta

Faktaarkene har som mål å gjøre NINAs forskningsresultater raskt og enkelt tilgjengelig for et større publikum. De sendes til presse, ideelle organisasjoner, naturforvaltningen på ulike nivå, politikere og andre spesielt interesserte. Faktaarkene gir en kort framstilling av noen av våre viktigste forsk- ningstema.

Annen publisering

I tillegg til rapporteringen i NINAs egne serier publiserer instituttets ansatte en stor del av sine viten- skapelige resultater i internasjonale journaler, populærfaglige bøker og tidsskrifter.

(3)

Overvåking av fiskebestander i store innsjøer

Metodeutprøving og anbefalinger

Odd Terje Sandlund (red.), Åge Brabrand,

Karl Øystein Gjelland, Lars Erik Høitomt, Arne N. Linløkken, Kjetil Olstad,

Oskar Pettersen,

Atle Rustadbakken

(4)

KONTAKTOPPLYSNINGER

NINA hovedkontor Postboks 5685 Sluppen

NINA Oslo Gaustadalléen 21

NINA Tromsø Framsenteret

NINA Lillehammer Fakkelgården Sandlund, O.T. (red.), Brabrand, Å., Gjelland, K.Ø., Høitomt, L.E.,

Linløkken, A.N., Olstad, K., Pettersen, O. & Rustadbakken, A.

2016. Overvåking av fiskebestander i store innsjøer. Metodeutprø- ving og anbefalinger. - NINA Rapport 1274. 64 s. + vedlegg Trondheim, juli 2016

ISSN: 1504-3312

ISBN: 978-82-426-2935-7

RETTIGHETSHAVER

Publikasjonen kan siteres fritt med kildeangivelse

TILGJENGELIGHET

[Åpen]

PUBLISERINGSTYPE

Digitalt dokument (pdf)

REDAKSJON

Odd Terje Sandlund

KVALITETSSIKRET AV

Trygve Hesthagen

ANSVARLIG SIGNATUR

Adm. direktør Norumm S. Myklebust (sign.)

OPPDRAGSGIVER(E)/BIDRAGSYTER(E)

Miljødirektoratet

OPPDRAGSGIVERS REFERANSE

Kontrakt nr. 15040050

KONTAKTPERSON(ER) HOS OPPDRAGSGIVER/BIDRAGSYTER

Steinar Sandøy, Gunnar Skotte

FORSIDEBILDE

Forberedelse til tråling. Foto: Atle Rustadbakken, NIVA

NØKKELORD

- Østlandet (Oppland, Buskerud, Vestfold, Telemark) - Store innsjøer (Randsfjorden, Tyrifjorden, Eikeren, Norsjø,

Nisser, Tinnsjå)

- Pelagisk fiskesamfunn (Sik, Krøkle)

- Overvåking (Hydroakustikk, Trålfiske, Garnfiske

KEY WORDS

- Southeast Norway - Large lakes

- Pelagic fish community (whitefish, smelt) - Monitoring

- Hydroacoustics

- Survey fishing (trawl, survey nets)

(5)

Sammendrag

Sandlund, O.T. (red.), Brabrand, Å., Gjelland, K.Ø., Høitomt, L.E., Linløkken, A.N., Olstad, K., Pettersen, O. & Rustadbakken, A. 2016. Overvåking av fiskebestander i store innsjøer. Meto- deutprøving og anbefalinger. - NINA Rapport 1274. 64 s. + vedlegg.

Fiskebestandene i de åpne vannmassene (pelagialsona) ble undersøkt i seks store innsjøer (Nisser, Norsjø, Eikeren, Tinnsjå, Tyrifjorden, Randsfjorden) i Sør-Norge i august-september 2015. Målsetningen for prosjektet var å gi anbefalinger om hvilke metoder som bør brukes for innsamling av data om fiskebestandene i forbindelse med overvåking av økologisk tilstand under vannforskriften, samt å klassifisere vannforekomstene basert på de pelagiske fiskebestandene etter WS-FBI-indeksen (Weighted Stratified Fish Biomass Index). Denne indeksen relateres til eutrofiering i innsjøen og beregnes ut fra fiskebiomasse over og under sprangsjiktet (i hhv. epi- og hypolimnion).

Utprøvingen av metoder viste at ekkolodd egner seg godt til analyse av pelagisk fiskebestand, men bør ledsages av dokumentasjon av hvilke arter og størrelsesgrupper som forekommer i pelagialsona i vannforekomsten. Prøvefisket med partrål og ulike typer flytegarn viste at partrål fanger alle størrelsesgrupper av fisk i de åpne vannmassene i innsjøer med krøkle og sik som dominerende pelagiske fiskearter, dvs. f.o.m. årsyngel av krøkle (30-40 mm) til gytemoden sik (300 mm og mer).

I henhold til WS-FBI-indeksen er både Nisser, Norsjø, Tinnsjå, Tyrifjorden og Randsfjorden i svært god tilstand i forhold til påvirkning fra eutrofiering. Eikeren er noe mer påvirket, men er også den i god tilstand.

Det ble foretatt hydroakustiske (ekkolodd-) registreringer av pelagiske fiskebestander om natta i alle innsjøene. Fangst av fisk ble utført med pelagisk trål i tre av innsjøene, nordisk oversiktsgarn flytegarn i fire av sjøene og serier av flytegarn i tre av sjøene.

I Nisser ble det fisket med nordisk oversikts flytegarn i tre dyp (ned til 24 m). Det var små fangster; åtte sik og tre aure, mellom 180 og 350 mm, alle fanget i 0-6 m dyp. Total biomasse beregnet ut fra ekkolodd-data var 1,03 kg ha^-1, som fordelte seg med 0,54 kg ha^-1 over sprangsjiktet (i epilimnion) og 0,49 kg ha^-1 under sprangsjiktet (i hypolimnion). Små garnfangster gjør det vanskelig å beregne andel sik og aure i dette. Basert på WS-FBI-indeksen betyr dette at fiskebestanden i de åpne vannmassene i Nisser er i svært god tilstand i forhold til eutrofiering.

I Norsjø ble det fisket med trål i to dyp (ned til 25 m), med nordisk oversikts flytegarn i tre dyp (ned til 24 m) og flytegarn i SNSF-serien i to dyp (ned til 12 m). Fangstene i alle redskaptyper var størst nær overflata (<10 m dyp). Trålen fanget krøkle i alle størrelsesgrupper, fra 30-40 mm (0+) til 130 mm (kjønnsmoden fisk). Sikfangstene i trålen var dominert av fisk mellom 210 og 300 mm (juvenil og kjønnsmoden fisk), og med enkelte ungfisk ned til 110 mm. Nordisk flytegarn fanget ikke 0+ krøkle, men ellers tilnærmet de samme lengdegruppene som trålen, dvs. fra krøkle på ca. 75 mm til sik på 300 mm. SNSF-serien fanget ikke krøkle, bare sik fra 10 til 285 mm. Biomasse av pelagisk fisk i Norsjø beregnet ut fra ekkolodd-data var 1,47 kg ha^-1krøkle og 4,08 kg ha^-1sik. Basert på WS-FBI-indeksen indikerer fiskebestanden i de åpne vannmassene at Norsjø er i svært god tilstand i forhold til eutrofiering.

I Eikeren ble det fisket med trål i tre dyp (ned til 23 m) og med nordisk oversikts flytegarn i tre dyp (ned til 24 m). Fangstene av krøkle var størst nær overflata (<6 m), mens siken fordelte seg jevnere på alle avfiskete dyp. Trålen fanget krøkle mellom 35 og 130 mm (fra årsyngel til gytemoden fisk), mens flytegarna fanget krøkle mellom 80 og 120 mm (vesentlig gytemoden fisk).

De to redskapstypene fanget sik innenfor tilnærmet de samme lengdegruppene; fra 110 til 300 mm. Krøkle dominerte både i fangstene og i ekkolodd-data. Ekkolodd-data viste at det var svært ujevn fordeling av fisk i epilimnion, med hhv. 2263, 185 og 289 fisk ha^-1 i den sørlige, midtre og nordlige delen av innsjøen. I gjennomsnitt for hele innsjøen var biomassen av krøkle 2,52 kg ha^-

1 og av sik 22,0 kg ha^-1. Basert på WS-FBI-indeksen indikerer fiskebestanden i de åpne vannmassene at Eikeren er i god tilstand i forhold til eutrofiering.

(6)

I Tinnsjå viste fiske med nordisk oversikts flytegarn og flytegarn i utvidet Jensen-serie i 2013-14 at det var omtrent like mye aure og røye i pelagialsona. Auren i fangstene var mellom 180 og 350 mm, mens røya var mellom 180 og 330 mm. Modallengden til auren var 265 mm, for røya 255 mm. Ekkolodd-data fra Tinnsjå er vanskelig tolkbare, da en stor del av det registrerte spen- net av ekkostyrke synes å representere fisk som er mye mindre enn det som ble fanget i flyte- garnfisket. Ved en standard beregning av pelagisk fiskebiomasse i Tinnsjå fant vi som ventet, lave verdier. I hele vannsøylen var biomassen 1,04 kg ha^-1, fordelt på 0,73 kg ha^-1 i epilimnion og 0,31 kg ha^-1 i hypolimnion. Basert på WS-FBI-indeksen indikerer fiskebestanden i de åpne vannmassene at Tinnsjå er i svært god tilstand i forhold til eutrofiering.

I Tyrifjorden ble det fisket med trål i to dyp (ned til 25 m). Det var størst fangst av krøkle nær overflata (0-8 m), mens mest sik ble fanget på dypere vann (17-25 m). Krøkle dominerte i fangstene, med nesten 2200 fisk >60 mm, samt et stort antall årsyngel. Krøklefangstene omfattet alle lengdegrupper fra årsyngel på 30-40 mm til gytemoden fisk på 90-120 mm. Sikfangsten var totalt 35 fisk, og var dominert av gytemoden fisk på 240-280 mm, samt en og annen ungfisk ned til 160 mm. Biomasse av pelagisk fisk i Tyrifjorden beregnet ut fra ekkolodd-data var 1,44 kg ha^-1 krøkle og 4,06 kg ha^-1 sik. Basert på WS-FBI-indeksen indikerer fiskebestanden i de åpne vannmassene at Tyrifjorden er i svært god tilstand i forhold til eutrofiering.

I Randsfjorden ble det fisket med flytegarn i SNSF-serien i tre dyp (ned til 26 m). Det ble fanget fire krøkle (90-129 mm) i 1-16 m dyp, mens sik ble fanget i alle avfiskete dyp, men mest i 10-16 m. Siken var mellom 130 og 330 mm, med topper i fordelingen på ca. 180 og 300 mm. Ekkolodd- data viste at den pelagiske fiskebestanden i Randsfjorden er dominert av årsyngel, eldre ungfisk og gytemoden fisk av krøkle, med en vesentlig mindre tetthet av ung og gytemoden sik. Bio- masse av pelagisk fisk i Randsfjorden beregnet ut fra ekkolodd-data var 5,05 kg ha^-1 krøkle og 4,21 kg ha^-1 sik. Basert på WS-FBI-indeksen indikerer fiskebestanden i de åpne vannmassene at Randsfjorden er i svært god tilstand i forhold til eutrofiering.

Prøvefisket viste at partrål fanger alle størrelsesgrupper av fisk i de åpne vannmassene i innsjøer med krøkle og sik som dominerende pelagiske fiskearter, dvs. f.o.m. årsyngel av krøkle (30-40 mm) til gytemoden sik (300 mm og mer). Nordisk oversikts flytegarn fanger fiskestørrelser fra 8- 10 cm, dvs. fra gytemoden krøkle til og med gytemoden sik. SNSF og lignende garnserier med minste maskevidde 10 mm fanger i liten grad gytemoden krøkle.

Ekkolodd egner seg godt til analyse av pelagisk fiskebestand, men tolkningen av data avhenger i stor grad av at man har dokumentert hvilke arter og størrelsesgrupper som forekommer i pelagialsona i vannforekomsten ved hjelp av minst mulig selektive fangstmetoder. Det er særlig viktig å være oppmerksom på at bruk av artsfordeling fra garnfangster ved fordeling av akustisk estimerte fisketettheter, kan resultere i kraftig overestimering av biomasse dersom de relevante artene har forskjellig fangbarhet. Større fisk er som oftest overrepresentert i garnfangster, selv om man bruker oversiktsgarn. Et eksempel på dette er innsjøer med sik og krøkle. Bruk av gjennomsnittsvekter basert på garnfangster ved beregning av biomasse vil derfor bidra til at biomassen blir overestimert. Dersom fiskesamfunnet blir undersøkt med garn og ekkolodd, er det altså ekstra viktig å bruke ekkostyrkefordelingen som støtte ved beregning av biomasse.

Forholdet mellom ekkostyrke («target strength», TS) og fiskelengde er imidlertid mangelfullt un- dersøkt for fiskearter i norske innsjøer, og det hersker usikkerhet om hvorvidt tidligere brukte regresjoner er gyldige for de relevante arter. Vi analyserte forholdet mellom ekkostyrke og fiskelengde for sik og krøkle i Norsjø, Tyrifjorden og Randsfjorden, og fant modeller for sammenhengen som skiller seg noe fra tidligere publiserte modeller. Den mest brukte regresjonen for norske fiskesamfunn har vært TS = 19,7log10(L) – 68 (Lindem & Sandlund 1984), der L er fiskens lengde (totallengde) målt i cm. Vi fant at denne funksjonen ser ut til å overestimere TS for krøkle, mens den underestimerer TS for sik, og da særlig stor sik. Dette har forårsaket at biomasse er overestimert for underøkelser der biomasseestimatene er basert på TS og Lindem-Sandlund regresjonen. Det er nødvendig med oppfølgende studier av forholdet mellom TS og fiskelengde, fortrinnsvis med data fra innsjøer med både liten og stor pelagisk sik, og eksperimentelle og teoretiske vurderinger.

(7)

Odd Terje Sandlund, Norsk institutt for naturforskning (NINA), Postboks 5685, 7485 Trondheim [email protected]

Åge Brabrand, Naturhistorisk museum, Universitetet i Oslo, Postboks 1172, Blindern, 0318 Oslo [email protected]

Karl Øystein Gjelland, NINA, Framsenteret, Postboks 6606 Langnes, 9296 Tromsø [email protected]

Lars Erik Høitomt, [email protected]

Arne N. Linløkken, Høgskolen i Hedmark, Postboks 400, 2418 Elverum [email protected] Kjetil Olstad, NINA, Fakkelgården, 2624 Lillehammer [email protected]

Oskar Pettersen, NINA, Postboks 5685, 7485 Trondheim [email protected]

Atle Rustadbakken, Norsk institutt for vannforskning (NIVA), Sandvikavegen 59, 2312 Ottestad [email protected] (nåværende adresse [email protected]).

(8)

Abstract

Sandlund, O.T. (Ed.), Brabrand, Å., Gjelland, K.Ø., Høitomt, L.E., Linløkken, A.N., Olstad, K., Pettersen, O. & Rustadbakken, A. 2016. Monitoring of pelagic fish in large lakes – exploring methods. - NINA Rapport 1274. 64 pp. + annexes.

The pelagic fish stocks were investigated in six large lakes (Nisser, Norsjø, Eikeren, Tinnsjå, Tyrifjorden, Randsfjorden) in south-eastern Norway in 2015. The aims of the project were: 1) To recommend cost-effective methods for monitoring fish stocks in large lakes under the EU Water Framework Directive (in Norway: «vannforskriften»). 2) To classify the ecologcal status of the water bodies according to the Weighted Stratified Fish Biomass Index (WS-FBI), which is related to eutrophication of lakes, and is estimated based on fish biomass in epi- and hypolimnion, re- spectively.

The trials with different methods demonstrated that the splitbeam echosounder is well suited to analyse the pelagic fish stock. The analyses should be based on water body specific documentation of which species and size groups of fish that are present. This documentation must, to the extent possible, be based on catches with non-selective fishing gear. The fishing gear trials demonstrated that the pair trawl caught all size groups of fish in the pelagic zone in lakes with smelt and whitefish as major fish species, i.e. from YOY smelt (30-40 mm) to adult whitefish (>300 mm).

According to the WS-FBI-index, five of the six investigated lakes were in very good condition in relation to eutrophication. These are Nisser, Norsjø, Tinnsjå, Tyrifjorden, and Randsfjorden.

The only exception was Lake Eikeren, in good condition, i.e. a little more influenced by eutrophication.

Hydroacoustic recordings of pelagic fish were performed during night in August – September 2015 with a SIMRAD EY60 splitbeam echosounder in all six lakes. Fish was sampled with a pelagic pair trawl in three lakes, with pelagic Nordic survey nets in four lakes, and pelagic net series in three lakes.

In Lake Nisser, Nordic survey nets were fished in three depths 0-24 m. Catches were eight whitefish (Coregonus lavaretus) and three brown trout (Salmo trutta), all in the 0-6 m depth zone.

Total pelagic fish biomass estimated from hydroacoustic data was 1.03 kg ha^-1 (0.54 kg ha^-1in epilimnion and 0.49 kg ha^-1in hypolimnion). The restricted gillnet catches renders estimation of species specific biomass difficult. According to the WS-FBI index, the ecological status of the pelagic fish stock in relation to eutrophication in Nisser is very good.

In Lake Norsjø, the pelagic pair trawl was fished in two depths between 0 and 25 m, the pelagic Nordic survey nets in three depths 0-24 m and the pelagic single net series (SNSF-series) in two depths 0 - 12 m. All gear types caught most fish close to the surface (<10 m). The trawl catches consisted of all size groups of smelt (Osmerus eperlanus), from 30-40 mm (age 0+) to 130 mm (adult fish). The whitefish catches were dominated by fish in the size groups between 210 and 300 mm (i.e., subadult and adult fish), with a few juvenile as small as 110 mm. Pelagic Nordic survey nets did not catch any age 0+ smelt, but otherwise the same length groups as the trawl, from smelt at 75 mm up to whitefish at 300 mm body length. The SNSF-series of pelagic nets caught only whitefish, from 160 to 280 mm length. The biomass of pelagic fish in Norsjø was estimated at 1.47 kg ha^-1 smelt and 4.08 kg ha^-1 whitefish. According to the WS-FBI index, the ecological status of the pelagic fish stock in relation to eutrophication in Norsjø is very good.

In Lake Eikeren, the pelagic pair trawl was fished in three depths 0-23 m, and the pelagic Nordic survey nets in three depths 0-24 m. Smelt catches were highest close to the water surface (<6 m), while whitefish catches were more evenly distributed in all three depths. The trawl caught smelt between 35 and 130 mm (from age 0+ to adults), while smelt in pelagic net catches were between 80 and 120 mm (mainly adult fish). Both gear types caught whitefish of similar length groups, 110 to 300 mm. Smelt size groups dominated in catches as well as in the hydroacoustic

(9)

lake. The mean biomass in the pelagic zone of the lake was 2.52 kg ha^-1 of smelt and 22.0 kg ha^-1 of whitefish. According to the WS-FBI index, the ecological status of the pelagic fish stock in relation to eutrophication in Eikeren is good.

In Lake Tinnsjå, fishing with pelagic Nordic survey nets and a series of single nets (extended Jensen-series) in 2013 and 2014 caught similar numbers of brown trout and Arctic charr (Salveli- nus alpinus). The trout was between 180 and 350 mm (modal length 265 mm), while the charr was between 180 and 330 mm (modal length 255 mm). It is difficult to evaluate the hydroacoustic data from Tinnsjå because a large part of the recorded range of target strengths seems to indi- cate much smaller fish than caught by gillnets. As expected, a standard estimate of pelagic fish biomass resulted in low values. The total biomass was 1.04 kg ha^-1 (0.73 kg ha^-1 in epilimnion, 0.31 kg ha^-1 in hypolimnion). According to the WS-FBI index, the ecological status of the pelagic fish stock in relation to eutrophication in Tinnsjå is very good.

In Lake Tyrifjorden, the pelagic pair trawl was fished in two depths 0-25 m. Maximum number of smelt was caught close to the surface (<8 m), while whitefish catches were highest in deeper waters (17-25 m). Smelt dominated in the catches, with 2200 fish between 60 and 120 mm and a large but unrecorded number of age 0+ fish (30-40 mm). The total catch of whitefish was 35 fish, mainly adults between 240 and 280 mm, with a few juveniles down to 160 mm. Estimated biomass of pelagic fish in Tyrifjorden based on hydroacoustics was 1.44 kg ha^-1 smelt and 4,06 kg ha^-1 whitefish. According to the WS-FBI index, the ecological status of the pelagic fish stock in relation to eutrophication in Tyrifjorden is very good.

In Lake Randsfjorden, fishing was done in three depths (0-26 m) with pelagic nets of the SNSF- series. Only four smelt were caught (90-129 mm) in the 1-16 m depth zone. Whitefish was caught in all fished depths, with a maximum in 10-16 m. The whitefish lengths, between 130 and 330 mm, indicated a bimodal distribution with modes at approx. 180 and 300 mm. The hydroacoustic recordings indicated that the pelagic fish stock was dominated by smelt of all age groups (age 0+, subadults and adults), and with a substantially lower density of subadult and adult whitefish.

Estimated biomass of pelagic fish in Randsfjorden based on hydroacoustics was 5.05 kg ha^-1 smelt and 4.21 kg ha^-1 whitefish. According to the WS-FBI index, the ecological status of the pelagic fish stock in relation to eutrophication in Randsfjorden is very good.

The survey fishing with different gear types in lakes with a dominance of smelt and whitefish in the pelagic habitat demonstrated that the pelagic pair trawl caught all species and size groups present. This corresponds to fish body lengths from 30 mm to 300 mm and above. Pelagic Nordic survey nets caught fish groups between adult smelt (80-100 mm) and adult whitefish (>300 mm).

The SNSF-series and similar series of single pelagic nets with minimum mesh sizes at approx.

10 mm caught none, or only a few, adult smelt.

The splitbeam echosounder is well suited to record and analyze pelagic fish stocks in large lakes, but the interpretation of data depends to a large extent on a documentation of the species and size groups present with unselective fishing gears. In particular, applying the species distribution in gillnet catches to assign fish densities in the hydroacoustic data may result in major overesti- mation of biomass if the catchability varies among species. Large fish is normally overrepre- sented in gillnet catches, even in Nordic survey nets. One example is lakes with smelt and whitefish. Applying mean weights from gillnet catches will therefore result in overestimated biomass values. In such cases, it is important to use the target strength distribution from the echosounder data as the basis for biomass estimates.

However, the relationship between target strength and fish length is poorly investigated for the fish species present in Norwegian lakes, and the reliability of previously published regression models is uncertain. We analyzed the relationship between target strength and fish length for whitefish and smelt in Norsjø, Tyrifjorden og Randsfjorden, and found regression models which differ from earlier models. The most used earlier model appears to overestimate target strength for smelt and underestimate target strength for whitefish, in particular for large whitefish. This has resulted in overestimated biomass values in investigations based on this model. Further

(10)

investigations of the relationship between target strength and fish length are required, in particular from lakes with both small and large pelagic whitefish, accompanied by experiments and theoretical considerations.

Odd Terje Sandlund, Norwegian Institute for Nature Research (NINA), P.O. box 5685, 7485 Trondheim [email protected]

Åge Brabrand, University of Oslo, P.O. box 1172, Blindern, 0318 Oslo [email protected]

Karl Øystein Gjelland, NINA, Framsenteret, P.O. box 6606 Langnes, 9296 Tromsø [email protected]

Lars Erik Høitomt, [email protected]

Arne Linløkken, Hedmark University of Applied Sciences, P.O. box 400, 2418 Elverum [email protected]

Kjetil Olstad, NINA, Fakkelgården, 2624 Lillehammer [email protected]

Oskar Pettersen, NINA, Postboks 5685, 7485 Trondheim [email protected]

Atle Rustadbakken, Norwegian Institute for Water Research (NIVA), Sandvikavegen 59, 2312 Ottestad [email protected] (present adress [email protected]).

(11)

Innhold

Sammendrag ... 3

Abstract ... 6

Innhold ... 9

Forord ... 11

1 Innledning ... 12

2 Materiale og metoder ... 14

2.1 Utstyr ... 14

2.1.1 Pelagiske garn (flytegarn) ... 14

2.1.2 Pelagisk partrål ... 14

2.1.3 Ekkolodd ... 14

2.1.4 Temperatur- og oksygenforhold ... 15

2.2 Metoder ... 15

2.2.1 Programvare og analysestandarder ... 15

2.2.2 Hydroakustisk registrering og analyser ... 15

2.2.3 Forholdet mellom lengde og ekkostyrke ... 16

2.2.4 Vannforskriften og økologisk tilstand ... 17

2.3 Lokaliteter ... 18

3 Resultater ... 20

3.1 Fiskesamfunn ... 20

3.2 Nisser ... 21

3.2.1 Prøvefiske ... 21

3.2.2 Ekkoloddregistreringer ... 22

3.3 Norsjø ... 24

3.4 Eikeren ... 29

3.4.2 Ekkoloddregistrering ... 31

3.5 Tinnsjå ... 35

3.6 Tyrifjorden ... 39

3.7 Randsfjorden ... 42

3.8 Skal arts- og størrelsessammensetning baseres på fangst? ... 45

3.8.1 Tettheter observert med akustikk og trål ... 45

3.8.2 Sammenheng mellom fiskelengde og ekkostyrke ... 46

3.8.3 Biomasse-estimater basert på ny TS-lengde-regresjon ... 47

3.8.4 Dybdefordeling av fiskebiomasse ... 48

3.9 Økologisk tilstand basert på fisk ... 50

3.9.1 WS-FBI indeksen ... 50

3.9.2 NEFI-indeksen ... 51

4 Diskusjon ... 52

4.1 Innsjøtyper og fiskebestander ... 52

(12)

4.2 Fangstredskaper ... 52

4.3 Hydroakustiske registreringer - ekkolodd ... 53

4.3.1 Akustisk tetthetsestimering og forholdet mellom fiskelengde og ekkostyrke ... 53

4.3.2 Analyseintervaller og terskler... 55

4.3.3 Biomasse-estimat med støtte i TS-fordelinger ... 55

5 Konklusjoner og anbefalinger ... 56

5.1 Vannforskriften og fisk ... 56

5.2 Anbefalinger ... 57

6 Referanser ... 59

Referanser til tidligere arbeider angående fisk i de undersøkte innsjøene ... 62

Liste over vedlegg ... 64

(13)

Forord

Etter søknad til Miljødirektoratet våren 2015 fikk et konsortium bestående av Norsk institutt for vannforskning (NIVA), Naturhistorisk museum, Universitetet i Oslo (NHM-UiO), Høgskolen i Hed- mark (HiHm) og Norsk institutt for naturforskning (NINA) bidrag til å gjennomføre utprøving av metoder for overvåking av fiskebestander i store innsjøer, med fokus på den pelagiske delen av innsjøøkosystemet (Kontraktsnr. 15040050 «Overvåking i store innsjøer – metodeutvikling fisk», prosjektnavn i kortform: Fisk i store innsjøer – FIST). Hensikten var delvis å gi anbefalinger for hvordan slik overvåking bør gjennomføres, og delvis også å gjennomføre en klassifisering av fiskebestandenes tilstand i forhold til kravene i vannforskriften. Feltarbeidet ble gjennomført høs- ten 2015 i seks innsjøer på Østlandet: Randsfjorden, Tyrifjorden, Nisser, Norsjø, Eikeren og Tinnsjå. Dette er seks av de sju store innsjøene som i 2015 har inngått i ØKOSTOR, Miljødirek- toratets overvåking av store innsjøer under vannforskriften. I 2015 og 2016 omfatter ØKOSTOR, som gjennomføres av NIVA og NINA i samarbeid, alle kvalitetselementer unntatt fisk. Den sju- ende innsjøen i ØKOSTOR-programmet er Gjende. Der gjennomførte Fylkesmannen i Oppland prøvefiske med garn i 2015. Resultatene derfra er rapportert i Norum mfl. (2016).

Konsortiet takker for støtten til prosjektet, og håper resultatene kan bli til hjelp i Miljødirektoratets videre arbeid med basisovervåking av store innsjøer i forbindelse med vannforskriften.

Juli 2016

Odd Terje Sandlund Prosjektleder

(14)

1 Innledning

Store innsjøer er en av de vanntypene som skal inngå i basisovervåkingen under vannforskriften.

Mens overvåkingen i mindre innsjøer har pågått i flere år (f.eks. Schartau mfl. 2015), har over- våkingen av store innsjøer først kommet i gang i 2015 i overvåkingsprosjektet ØKOSTOR (Lyche Solheim mfl. 2016), som dekker alle kvalitetselementer og støtteparametere unntatt fisk. Meto- dikk for overvåking av disse økologiske kvalitetselementene, så vel som de fysisk-kjemiske pa- rameterne, er godt utviklet, mens dette ikke er tilfelle når det gjelder fisk. FoU-prosjektet som rapporteres her har tatt sikte på å komme fram til en omforent anbefaling når det gjelder hvilke metoder som bør anvendes for å dokumentere det økologiske kvalitetselementet fisk i store inn- sjøer.

De aller fleste store innsjøer i Norge domineres av en stor pelagisk sone, med en næringskjede som enkelt sagt går fra planteplankton, via dyreplankton til planktonspisende fisk og eventuelt fiskepredatorer. I vår fauna av ferskvannsfisk er det et fåtall arter som anses å være spesialiserte til på leve av dyreplankton, mens det er mange såkalte generalister som kan finne sin næring både på bunnen og i de åpne vannmassene. Endelig er det noen fiskearter som er særlig knyttet til bunnen av innsjøen. Blant generalistene bestemmes gjerne habitatvalget av faktorer som f.

eks. hvilke andre fiskearter som forekommer, hvordan næringstilbudet i er de åpne vannmassene og næringstilstanden (eutrofigraden) i innsjøen. Dominansforholdene mellom fiskeartene påvirkes også i stor grad av eutrofigraden.

Selv om den pelagiske sona er mindre produktiv per arealenhet enn littoralsona, fører pelagia- lens store areal i store innsjøer til at dette habitatet ofte er dominerende også målt i total fiskebiomasse og biologisk totalproduksjon (Vadeboncoeur mfl. 2002). Mange av våre store innsjøer har dessuten relativt bratte strender, noe som fører til at littoralsona blir ekstra liten i utstrekning.

Under vannforskriften er følgende tre hovedparametere aktuelle som grunnlag for klassifisering etter kvalitetselementet fisk: artssammensetning i fiskesamfunnet, bestandsstørrelse eller mengde av fiskeartene, og bestandsstruktur hos de viktigste artene. En oversikt over hvilke arter som forekommer, krever prøvefiske i alle de tre viktigste habitatene i innsjøen, både littoral-, profundal- og pelagialsona (Holmgren mfl. 2010). De fleste artene kan fanges i littoralsona, men det kreves også fiske på dypere vann langs bunnen, samt i de åpne vannmassene for å være sikker på at hele artsinventaret er registrert. I innsjøer med sik og røye må eventuell økolo- gisk/genetisk polymorfisme registreres, noe som også krever fiske i alle tre habitater (Direkto- ratsgruppa 2013). En allsidig registrering bør i alle fall finne sted som en basisundersøkelse i lokaliteter der slike undersøkelser ikke er gjort tidligere. Dette skaffer nødvendig grunnlagskunn- skap og gjør det mulig å tilpasse feltinnsatsen i overvåkingen til fiskesamfunnet i den enkelte innsjø. Den omfattende informasjonen om de andre kvalitetselementene, samt fysiske og kjemiske forhold som samles om de store innsjøene i overvåkingsprogrammet ØKOSTOR bidrar også til at det er mulig å planlegge en kostnadseffektiv overvåking av fiskesamfunnet.

Det finnes en rekke metoder for innsamling av data om fiskebestandene i innsjøer. For fisk i pelagialsona vil hydroakustikk (ekkolodd) kombinert med fangst av fisk med pelagisk trål og/eller flytegarn (pelagiske garn) være aktuelle metoder. For fangst av fisk langs bunnen i innsjøene er bunnsatte garn (helst nordisk oversiktsgarn) den metoden som er mest brukt (Olin mfl. 2014, Schartau mfl. 2015). I dette prosjektet er det ikke samlet fisk i litoralsona eller langs bunnen i innsjøene, da denne metoden må anses for å være velutviklet. For å registrere artsmangfoldet i fiskesamfunnet er det imidlertid nødvendig å gjøre innsamlinger i strandsona og med bunnsatte garn (eller andre metoder, som f.eks. elektrisk fiskebåt; jf. Menezes mfl. 2013). Fullstendig klassifisering av økologisk tilstand på grunnlag av fiskebestanden krever data fra alle habitater (Tammi 2003, Sandlund mfl. 2013). Fordi vi i dette prosjektet kun har data for den pelagiske fiskebestanden er klassifiseringen av de undersøkte innsjøene begrenset til anvendelse av WS- FBI-indeksen som relaterer pelagisk fiskebestand til eutrofiering av innsjøene. For tre av innsjø- ene gjøres også en vurdering ved hjelp av NEFI-indeksen, basert på enkle intervjuer med lokalkjente personer om utviklingen i fiskebestanden.

(15)

Hydroakustisk fisketelling i ferskvann er klart den mest effektive metoden for å registrere antall og biomasse av fisk i pelagiasona i relativt store og dype innsjøer, og metoden brukes nå rutine- messig i store deler av verden (jf. Emmrich mfl. 2012), og også i Sverige (se bl.a.

http://www.slu.se/sv/institutioner/akvatiska-resurser/miljoanalys/datainsamling/provfiske-i- sjoar/hydroakustik/). Metoden har bare vært sporadisk benyttet i norske innsjøer (bl.a. Lindem &

Sandlund 1984; Sandlund mfl. 1992a, 2014, Linløkken 1995, Gjelland mfl. 2013). Sammen med hydroakustiske registreringer er det nødvendig å fange et mest mulig representativt utvalg av de størrelsesgruppene av fisk som er representert i det pelagiske habitatet. Avhengig av hvilke fiskearter det er tale om er aktuelle metoder flytegarn i et utvalg maskevidder eller i form av oversiktsgarn og/eller pelagisk trål.

I denne rapporten gir vi anbefalinger med hensyn til hvordan overvåking av de pelagiske fiskebestandene i de store innsjøene bør foregå. Det må likevel tas forbehold om at det utvalget innsjøer som ble undersøkt i forbindelse med dette prosjektet i 2015 stort sett er begrenset til én type som er karakteristisk for Østlandet (og delvis Øst-Finnmark), med en pelagisk fiskebestand dominert av sik og krøkle.

Nordisk oversikts flytegarn med krøklefangst. Foto: Atle Rustadbakken, NIVA.

(16)

2 Materiale og metoder

Undersøkelsene i dette prosjektet i 2015 fokuserte på utvikling av rasjonelle metoder for innsamling av data om fisken i de åpne vannmassene, som er det arealmessig dominerende habitatet i de store og dype innsjøene. Det ble gjort registreringer med ekkolodd (hydroakustikk) i alle inn- sjøene, mens pelagiske garn og/eller pelagisk trål ble brukt i noen av innsjøene (tabell 1).

Tabell 1. Oversikt over fangstmetoder og registeringer brukt i de seks store innsjøene i 2015.

Innsjø Metoder Kommentar

Nisser Hydroakustikk, nordisk flytegarn

Norsjø Hydroakustikk, trål, nordisk flytegarn, flytegarnserie Eikeren Hydroakustikk, trål, nordisk

flytegarn

Tinnsjå Hydroakustikk Garnfiske med garnserie og nordisk flytegarn utført i 2013-14 av K. Østbye (upubl. data) Tyrifjorden Hydroakustikk, trål

Randsfjorden Hydroakustikk, flytegarnserie Garnfiske, finansiert av regulant, utført av FM- Oppland (Norum mfl. 2016)

2.1 Utstyr

2.1.1 Pelagiske garn (flytegarn)

Pelagiske garn er langsomt synkende og settes for å fiske i ønsket dyp ved hjelp av flottører og tau. Den ene flytegarntypen er nordiske oversiktsgarn, som er 6 m dype og 30 m lange, og består av 12 paneler, 2,5 m lange, med maskevidder i geometrisk stigning fra 5 til 55 mm (Appelberg mfl. 1995). Den andre flytegarntypen er en serie enkeltgarn, 25 x 6 m, i maskeviddene 10, 12.5, 16.5, 22, 25, 30, 38, 45 mm, kalt SNSF-serien (Rosseland mfl. 1979). I Randsfjorden ble det fisket med enkeltgarn med maskeviddene 10, 12,5, 15,5, 19, 22, 29, 35, 39 og 45 mm, såkalt utvidet Jensen-serie, mens det i Tinnsjå ble fisket med både nordiske oversiktsgarn og en garnserie som i Randsfjorden (K. Østbye, pers. medd.).

2.1.2 Pelagisk partrål

Ved forsøkene i 2015 ble det benyttet to pelagiske partråler (vedlegg 1). Den ene ble produsert i 2015 av Donsö Fiskeredskap & Skeppsfurnering AB, Sverige, med 5,5 mm maskevidde i fangstposen (her kalt «ny trål»). Den andre trålen ble levert av AS Fiskeredskap, Bergen, i forbindelse med undersøkelsene i Mjøsa i 1978-81 (her kalt «gammel trål»). Maskevidden i fangstposen i denne er 7,5 mm. Den er nærmere beskrevet i Lindem & Sandlund (1984). Prosedyren for fiske med partål er beskrevet i vedlegg 1.

2.1.3 Ekkolodd

Ekkoloddet består av en transceiver (sender/mottaker), én eller flere transducere (svingere), en GPS og en PC for å visualisere og lagre rådata fra både tranceiver og GPS. På mindre mobile enheter/båter, som det vi oftest benytter, sitter svingerne enten montert på braketter som kan senkes fra overflatestilling under transport ned til mellom 0.3 og 1.5 m under vannoverflata under registrering, eller montert på en egnet «finne» som senkes ned til ønsket dyp via et tau på siden av båten. Båtene vi benytter varierer i størrelse fra små lette joller til større daycruisere eller fiskebåter. Det er en fordel å ha en båt med god stabilitet (spesielt ved bruk av horisontalt ekkolodd). En GPS (helst kartplotter) er til stor hjelp for å holde kurs og kontroll på grunne områder (forutsetter tilgjengelig dybdekart).

(17)

en ES70-7C svinger rettet horisontalt (Nisser, Eikeren og Tinnsjå). Både ES70-11 og ES70-7C er splittstrålesvingere med sirkulær hhv. 11°-3dB og 7°-3dB åpningsvinkel.

2.1.4 Temperatur- og oksygenforhold

Temperatur- og oksygenforhold ble målt i forbindelse med feltarbeidet under ØKOSTOR- programmet (Lyche Solheim mfl. 2016). Metodene er nærmere beskrevet der.

Båttype velegnet til registrering av fisk i større innsjøer ved hjelp av hydroakustikk (ekkolodd), i dette tilfelle oppsatt med to svingere (tranceivere; bilder innfelt), en 11 grader rettet vertikalt på babord side og en sju grader rettet horisontalt på styrbord side. Selve ekkoloddet (transducer) og prosesserings-PC er oppmontert inne i kabinen på båten. Foto: Atle Rustadbakken, NIVA.

2.2 Metoder

2.2.1 Programvare og analysestandarder

Til innsamling av ekkoloddata har vi benyttet ekkoloddprodusentens egen programvare SIMRAD EY60. Til etterbehandling og analyser har vi benyttet programmet Sonar5 Pro (S5) fra Lindem Data Acquisition (Balk & Lindem 2006, Balk 2014) samt statistikkpakka R (R Core Team 2014).

Vi har behandlet dataene i tråd med standardprosedyre utarbeidet for De Store Sjøer (Parker- Stetter mfl. 2009), og den nye europeiske standarden for kartlegging av fiskebestander med hydroakustiske metoder (CEN 2014). Gjennom etterprosessering har vi utført bunndeteksjon, støyfjerning samt satt terskel mellom støy og biologi før vi beregnet volumtettheter (antall fisk per volumenhet, m³, vann), arealtettheter (antall fisk per ha), biomasser (antall kg fisk per ha) og størrelsesfordelinger av fisken (enten som TS (dB), eller som kroppslengder (cm)). Alle ekkoloddata er geolokaliserte.

2.2.2 Hydroakustisk registrering og analyser

Ekkoloddregistreringene ble gjennomført etter mørkets frambrudd, med transekter i et sikksakk- mønster med en dekningsgrad (seilt lengde / areal^0,5) nær 6, som antas å gi et godt statistisk grunnlag for tetthetsberegningene (Aglen 1983). (Dekningsgrad = 𝐿/√𝐴, der L er seilt distanse og A er innsjøens areal).

(18)

Sendestyrken som ble brukt varierte mellom 300 og 640 W. Pingintervallet var mellom 0.5 og 1.3 s og pulslengde 512 µs. Båtens hastighet under ekkoregistrering lå mellom 1,38 og 2,58 m/s (2,7-5 knop). Rådata ble lagret underveis (Balk 2014).

I etterprosesseringen av EY60-dataene ble kriterier for enkeltekkodeteksjon satt til 0.8 og 1.3 for henholdsvis minimum og maksimum ekkolengde, maksimum 3 dB en-veis stråletverrsnitt-kom- pensering (off-axis gain), maksimum 0.3° standardavvik i fasevinkel, og medium multippel-topp filter (Balk 2014). Terskel for aksept av enkeltekko i vertikalregistreringene ble satt til en mål- styrke (TS, target strength) på -61 dB i Tinnsjå, -62 dB i Tyrifjorden og Randsfjorden -63 dB i Norsjø og -64 dB i Eikeren, basert frekvensfordelingen av enkeltekko og forventet målstyrke for 0+ krøkle utfra publiserte TS-lengdeforhold for krøkle (Rudstam mfl. 2003, Peltonen mfl. 2006).

Terskel for volumtilbakespredningsstyrke (Sv) ble satt til TS-terskel + 6 dB. Ved behandling av horisontaldataene ble en nedre terskel for akseptert målstyrke senket til -70 dB. Dette for å kunne fange opp enkeltfisk med aspekter som medfører lav TS mot ekkoloddets svinger.

Den integrerte ekkomengden er en kombinasjon av antall og størrelse av fisk i det undersøkte fiskesamfunnet. For å kunne estimere fiskemengde eller tetthet (antall per volum- eller arealenhet) må en derfor dividere gjennomsnittlig integrert ekkoenergi (MVBC, mean volume backscat- tering coefficient) med gjennomsnittlig tilbakespredningsareal for enkeltfisk (σbs). Vi brukte her enkeltekkodeteksjoner som mål på ekkostyrke hos observert fisk. Denne metoden er uavhengig av funksjoner som beskriver forholdet mellom fiskens lengde og ekkostyrke. De vertikale ekko- registreringene ble analysert i 6 dybdeintervall (4-10 m, 10-20 m, 20-30 m, 30-40 m, 40-50 m og 50-100 m). MVBC ble beregnet innenfor hvert dybdeintervall for ESDU (elementary sampling distance unit) på 500 m. ESDU’er langs samme transekt (krysning) ble slått sammen ved beregning av gjennomsnittsverdi for TS.

For dybdeintervallene fra 0 til 30 m dyp ble gjennomsnittlig σbs estimert innenfor hvert dybdeintervall og transekt, basert på alle enkeltekkodeteksjoner innenfor dybdeintervallet og transektet.

For dybdeintervall dypere enn 30 m ble gjennomsnittlig ekkostyrke for enkeltfisk estimert innenfor hvert dybdeintervall basert på alle enkeltekkoregistreringer innenfor intervallet, fordi det på disse dypene var for få enkeltfiskregistreringer til å regne gode gjennomsnitt for hvert transekt.

Ekkointegreringen ble avsluttet 0,5-0,7 m over bunnen for å unngå bunnekko og fisk som stod svært nær bunnen i analysene. Videre antok vi at tettheten og størrelsessammensetningen i 0- 4 m dybdeintervallet (blindsone for ekkoloddet) tilsvarte tettheten i 4-10 m dybdeintervallet, og skalerte resultatene fra 4-10 m til å gjelde 0-10 m.

Tettheten i hvert dybdeintervall ble beregnet som # fisk m^-3. Gjennomsnittlig tetthet og varians- mål ble estimert med GLM (Generalized Linear Model), med en antakelse om quasi-poisson fordeling. Denne antakelsen hadde sterk støtte i residualplott fra modellresultatene. Tettheten av 0+ krøkle ble beregnet som andelen av enkeltekkodeteksjoner med TS < -53 dB. For større fisk ble artsfordelingen i tetthet satt lik artsfordelingen i fangstene. Tettheten av artene ble så integrert over alle dybdeintervall innenfor hver ESU og representert som # fisk ha^-1. Gjennom- snittlig arealtetthet med tilhørende konfidensintervall ble så beregnet, igjen med en antakelse om quasipoisson fordeling med støtte i residualplott. Oppskalering til totalmengde ble gjort ved å multiplisere gjennomsnittlig arealtetthet med innsjøens totale pelagiale areal (jf. tabell 4). Es- timering av biomasse for artene ble gjort ved å multiplisere mengden med gjennomsnittlig vekt for arten i fangstene.

2.2.3 Forholdet mellom lengde og ekkostyrke

Generelt blir forholdet mellom ekkostyrke (dB) og fiskelengde (cm) estimert ved lineær regresjon, med fiskelengde på base10-logaritmisk skala (ekkostyrke er pr definisjon også på logaritmisk skala). I Norge har modellparametre (TS = 19.7log10(L) – 68.1) fra Lindem & Sandlund (1984) sine undersøkelser i stor grad vært brukt, selv om det ikke har vært gjennomført studier for å verifisere parametrene i denne modellen. I undersøkelsene presentert i denne rapporten var det så å si ikke størrelsesoverlapp mellom krøkle og sik i fangstene. Videre var det som oftest klare størrelsesgrupper innenfor hver av disse artene i fangstene, og også i observasjonene gjort med

(19)

ekkodata og i fangstdata fra ulike innsjøer. Ved å sammenstille resultatene fra dette kunne vi videre gjøre regresjon på sammenhengen mellom størrelse og ekkostyrke i våre data. Etter å ha gjennomført regresjoner på våre data fra Norsjø, Tyrifjorden og Randsfjorden, sammenlignet vi resultatet med noen relevante tidligere modeller, samt med data vi selv samlet inn under meto- deprøving i Mjøsa i 2012 (Gjelland mfl. 2013).

2.2.4 Vannforskriften og økologisk tilstand

For klassifisering på grunnlag av fisk under vannforskriften skal det foreligge data om artssammensetning i fiskesamfunnet, mengden fisk, og bestandsstruktur for de viktigste fiskeartene. For registrering av artsinventar, er det nødvendig med fangst i strandsona og langs bunnen på dypere vann. Undersøkelsene i 2015 omfattet ikke slikt prøvefiske. De ekkolodd-registreringene som er gjort egner seg godt til klassifisering på grunnlag av WS-FBI-indeksen (se nedenfor), som relaterer seg til eutrofiering av vannforekomsten. Norsk endringsindeks for fisk (NEFI- indeksen) kan anvendes dersom man har tilgang på informasjon fra intervjuer av lokalkjente personer som kan beskrive og sannsynliggjøre utviklingen i fiskesamfunnet over tid. Slike intervjuer var ikke en del av dette prosjektet, men vi har likevel kunnet skaffe noe slik informasjon for Nisser, Tyrifjorden og Eikeren. Det må likevel presiseres at dette er et usikkert grunnlag for klassifisering, da det både er avhengig av respondentenes hukommelse når det gjelder fiskebestan- dens status for noen tiår siden, og også om dette er et pålitelig grunnlag for å fastsette en refe- ransetilstand.

Direktoratsgruppa for gjennomføringen av vanndirektivet har i sin nyeste veileder «Veileder 02:2013 Klassifisering av miljøtilstand i vann», beskrevet den nyutviklede indeksen WS-FBI (Weighted Stratified Fish Biomass Index) som er utviklet for å beskrive eutrofiering i innsjøer basert på ekkoloddata (jf. Klassifiseringsveilederen, Direktoratsgruppa 2013). To variabler inngår i denne indeksen: total biomassetetthet i epilimnion (BMEpi) og total biomassetetthet i hypolimnion (BMHypo), der begge måles som ha-1. Ut fra disse kan total biomassetetthet regnes ut som BMEpi + BMHypo. WS-FBI regnes ut som:

der og

der verdiene for konstantene min(log(BMTot)) og max(RHypo) er satt som angitt i Sandlund mfl.

(2013) (min(log(BMTot)) = - 0,015 og max(RHypo) = 5.53).

Ved å dividere innsjøens estimerte WS-FBI-verdi på referanseverdien 2,9, får man innsjøens EQR-verdi (Ecological Quality Ratio) og ved å sammenligne denne med klassegrenseverdiene i tabell 2 finner man innsjøens økologiske tilstandsklasse.

(20)

Tabell 2. Klassifiseringsgrenser for økologisk tilstand ved bruk av WS-FBI-indeksen og korres- ponderende EQR-verdier (utransformert og normalisert).

2.3 Lokaliteter

I dette prosjektet har vi gjennomført registreringer og innsamling av data i seks relativt store og dype innsjøer i sørøst-Norge (tabell 3, figur 1). Alle innsjøene har små eller moderate regule- ringer (mellom 0,15 og 4 m). Som vist i tabell 4 utgjør de åpne vannmassene (pelagialsona, over større dyp enn 10 m) mellom ca. 95 og 83 % av arealet for disse innsjøene. En oversikt over registrerte fiskearter i innsjøene er gitt i vedlegg 1.

Prøvefisket i regi av dette prosjektet omfattet fire innsjøer: Nisser, Norsjø, Eikeren og Tyrifjorden.

I alle disse innsjøene, samt i Tinnsjå og Randsfjorden, foretok vi hydroakustiske registreringer av fisk i de åpne vannmassene. I regi av Fylkesmannen i Oppland ble det gjennomført prøvefiske med pelagiske garn i Randsfjorden (se Norum mfl. 2016). I Tinnsjå ble det gjennomført prøve- fiske i 2013 og 2014 i regi av Høgskolen i Hedmark. Vi har fått tilgang til noe data om fangstene i disse to prøvefiskeriene.

Tabell 3. Undersøkte lokaliteter i 2015. Koordinatene er desimalgrader ved innsjøens utløp.

Høyde over havet (h.o.h.) angir øvre og nedre regulerte nivå, med reguleringshøyde i parentes.

Oppmålt år angir når dybdekartet er oppmålt (informasjon fra NVE Atlas).

Innsjønavn Innsjø nr.

Koordi- nater

H.o.h.

(reg.høyde) m

Areal km²

Max dyp m

Mid. dyp m

Oppmålt år Nisser 1267 8.52E

59.02N

246,76 – 243,76 (3,0)

76,1 234 - 1983

Norsjø 6 9.53E

59.21N

15,3 – 15,15 (0,15)

58,4 171 87 1986

Eikeren 547 10.04E 59.60N

19 – 17,2 (1,8)

27,6 156 85 1976

Tinnsjå 2 9.02E

59.72N

191,2 – 187,2 (4,0)

51,0 460 190 1947

Tyrifjorden* 522 9.96E 59.93N

63 – 62 (1)

123,5* 288 93* 1980

Randsfjorden 523 10.38E 60.24N

134,5 – 131,3 (3,2)

156,0 131 - 1978

* Tyrifjordens areal er uten Steinsfjorden (13,9 km²). Middeldyp er inkludert Steinsfjorden (NVE Atlas).

(21)

Tabell 4. Andel av innsjøareal i littoralsona (alternativt definert som 0-10 og 0-20 m dybdesone) i seks store innsjøer. Arealene er avlest visuelt fra hypsografiske kurver (NVE Atlas).

Innsjø Areal

km²

Littoralsone areal, km²

Pelagialsone areal, km²

Andel av totalareal, % 0-10 m 0-20 m >10 m >20 m 0-10 m 0-20 m

*Nisser 76,1 4 12 72 64 5 16

*Norsjø 58,4 6,4 13,4 52 45 11 23

Eikeren 27,7 3,4 4,9 24,3 22,8 12 18

*Tinnsjå 51 6,4 7,5 44,6 43,5 13 15

*¹Tyrifjorden 123,5 20,4 40,4 103,5 90 17 33

*Randsfjorden 156 26 44 130 112 17 28

*Dybdekart med hypsografisk kurve finnes her: http://gis3.nve.no/metadata/tema/DKBok1984/Dybdekart_1984.htm

1Justert etter at Steinsfjorden er trukket fra.

Figur 1. Beliggenheten til de seks innsjøene som ble undersøkt i 2015. Kart fra Google maps.

Randsfjorden

Nisser

Norsjø Tinnsjå

Eikeren

Tyrifjorden

(22)

3 Resultater

3.1 Fiskesamfunn

Fiskeartene som ble registrert i fangstene i de åpne vannmassene (pelagialsona) i de under- søkte innsjøene i 2015 er vist i tabell 5. Det framgår at bare et fåtall av det totale antallet fiskearter som er registrert i disse innsjøene ble fanget (jf. vedlegg 1). Sik forekom i fem av seks innsjøer, mens krøkle forekom i fire innsjøer. Aure ble bare fanget i tre av innsjøene, men forekommer i alle. Lav tetthet gjør at aure bare blir fanget tilfeldig i pelagialsona. Også røye forekommer i flere innsjøer enn det vi registrerte ved dette fisket. Elveniøye fanges bare tilfeldig i pelagisk trål, og forekommer ganske sikkert i flere av innsjøene.

Tabell 5. Registrerte fiskearter fanget i de åpne vannmassene i de seks innsjøene som ble un- dersøkt i 2015. # reg. arter er totalt antall fiskearter registrert i innsjøene (se vedlegg 1).

Innsjø Krøkle Sik Aure Røye Elveniøye # reg. arter

Nisser x x 5

Norsjø x x x 13

Eikeren x x x 12

Tinnsjå x x 4

Tyrifjorden x x x 14

Randsfjorden x x x 12

Flytegarn settes i Nisser. Foto: Atle Rustadbakken, NIVA.

(23)

3.2 Nisser

Feltarbeidet i Nisser ble gjennomført mellom 31. august og 2.

september 2015. Natta mellom 31. august og 1. september ble det kjørt ekkolodd langs en sikksakk-kurs på totalt 46,6 km (fi- gur 2), som gir en dekningsgrad på 5,3. Prøvefiske med nordisk oversikts flytegarn ble gjennomført over to netter: 31. august – 2. september på to stasjoner i innsjøen (figur 2). Det ble på hver stasjon fisket i tre dyp: 0-6, 6-12 og 18-24 m, med to sammen- koblede garn på hvert dyp. I dette prosjektet var det ikke ressur- ser til å gjennomføre prøvefiske med trål i Nisser.

Figur 2. Skisse over utkjørt kurs for ekkoloddregisteringer (rød linje), og plassering av flytegarnstasjoner i Nisser (røde kryss), august-september 2015.

3.2.1 Prøvefiske

Garnfangstene i de åpne vannmasser i Nisser var svært lave, kun åtte sik og tre aure, med gjennomsnittsvekter på henholdsvis 190 og 96 g (tabell 6). Alle fiskene ble fanget nær overflata.

Lengdefordelingen viser at siken var mellom 180 og 350 mm, mens aureen var mellom 190 og 300 mm (figur 3).

Tabell 6. Garninnsats, fiskedyp og fangst i Nisser, 31. august – 2. september 2015. Tall i paren- tes er fangst per innsats (antall fisk per 100 m² garn).

Garn Dyp Sik Aure

Antall Vekt, g Antall Vekt, g Nordisk oversiktsgarn (4 x180 m²) 0-6 m 8 (1,1) 1529 3 (0,4) 287

Nordisk oversiktsgarn (4 x180 m²) 6-12 m 0 0 0 0

Nordisk oversiktsgarn (4 x180 m²) 18-24 m 0 0 0 0

Sum 8 1529 3 287

(24)

Figur 3. Lengdeforde- ling i garnfangster i nor- diske oversikts flytegarn i de åpne vannmassene i Nisser, 31. august – 2.

september 2015. Antall sik: 11, antall aure: 3.

3.2.2 Ekkoloddregistreringer

Ekkostyrke- (TS) fordelingen i registreringene i Nisser varierte mellom -62 og -33 dB med et gjennomsnitt og median på ca. -48 dB. Miksfordelingsanalyse indikerer at fordelingen kan bestå av tre grupper av fisk med gjennomsnitt på hhv. -59, -47 og -37 dB (figur 4). Med unntak av at de to største gruppene (TS = -47 dB og større) trolig tilsvarer sik og aure i de lengdegruppene som var representert i våre prøvefiskefangster, kan vi ikke si hvilke arter som har gitt de lavere ekkostyrkene. I beregningen av biomasse har vi derfor benyttet sammenhengen mellom ekkostyrke og fiskelengde (jf. figur 3.8.2) og mellom fiskelengde og vekt for sik. Dette gir som resultat at gjennomsnittlig tetthet av pelagisk fisk i Nisser var 102 fisk ha^-1, mens biomassen var 1,04 kg ha^-1, fordelt på 0,54 kg ha^-1i epilimnion og 0,49 kg ha^-1i hypolimnion (tabell 7). Den totale pelagiske fiskebiomassen (sik og aure) i Nisser er beregnet til 7,28 tonn.

Figur 4. Fordelingen i ekko- styrke (TS-verdier, X-aksen) og beregnet tre antatte stør- relsesgrupper av fisk som ut- gjorde den pelagiske fiske- biomassen i Nisser i august- 0

0,5 1 1,5 2 2,5

150 175 200 225 250 275 300 325 350

Antall fisk

Lengdegruppe, mm

Nisser

Sik Aure

Tetthet

(25)

Enkeltfiskregistreringene i Nisser viser at det stod lite fisk grunnere enn 10 m (figur 5). Det var størst tetthet på 10-20 m og 20-30 m dyp der ekkostyrken fordelte seg mellom -55 og -35 dB i begge lag. På dypere vann var det igjen veldig lite fisk.

Da vi mangler dekkende fangstdata for Nisser i 2015 må vi understreke at arts- og størrelses- inndelingen angitt ovenfor er svært usikker. En representativ fangst av pelagisk fisk i Nisser vil trolig kreve innsats med pelagisk trål. Den estimerte fisketettheten på 101 fisk eller 1,04 kg ha^-1 er lav. Ved registreringer i forbindelse med en forsuringssituasjon i 1990, ble det beregnet 26 fisk eller 3,93 kg ha^-1 (Bredeli & Carm 1991). Forskjellene i antall fisk skyldes trolig at det ekkoloddet vi brukte (Simrad EY60) registrerer mer små fisk enn det som ble benyttet i 1990 (Simrad EY-M). Det kan også tenkes at den siken som gikk pelagisk den gangen var større enn i dag.

Tabell 7. Estimerte tettheter (med nedre og øvre 95 % konfidensgrenser, Kl) og biomasse av pelagisk fisk i Nisser 2015. Gruppene fiskeyngel og ungfisk er en tolkning ut fra ekkostyrkefor- delingen, og er ikke dokumentert gjennom fangst.

Tetthet (antall fisk per ha)

Biomasse totalt (tonn) Dybdelag

Gjen- nom-snitt

Nedre 95 % KI

Øvre 95 % KI

Biomasse (kg per ha)

Totalt 101,8 1,04

Epilimnion 36,9 26,8 51,1 0,54 4,14

Hypolimnion 63,9 49,9 81,7 0,49 3,14

Gruppe

Fiskeyngel 3-4 cm

(?) 15,5 0,01

Ungfisk 8-9 cm (?) 73,4 1,40

Sik/aure ≥1+ 11,8 5,87

Sum 7,28

(26)

Figur 5. Ekkostyrke-fordeling (TS) i ulike dybdeintervall i Nisser 31. august 2015.

3.3 Norsjø

Tråling i Norsjø ble gjennomført natten mellom 4. og 5. september, mens garnfisket ble gjort 14.- 16. september 2015. Ekkoloddkjøringen ble gjennomført natta mellom 14.-15. september med 13 transekter kjørt fra sør mot nord (figur 6), med en dekningsgrad på 4,7.

Prøvefiske med nordisk oversikts flytegarn og SNSF-serie ble gjennomført over to netter: 14.

september – 16. september på én stasjon i innsjøen (figur 6). Det ble fisket med nordiske oversiktsgarn den første natta og SNSF-serie den andre natta. Det ble fisket i tre dyp: på 0-6 m og 6-12 m med begge garntyper, og på 18-24 m med nordiske oversiktsgarn. De nordiske garna ble koblet sammen slik at det stor to garn på hvert dyp, mens én SNSF-serie ble satt på hvert dyp.

(27)

Figur 6. Dybdekart over Norsjø med utkjørte ekkoloddkurser (rød linje) og to tråltrekk med pela- gisk partrål (grønne linjer) i september 2015. Rødt kryss viser stasjonen for fiske med pelagiske garn.

3.3.1 Prøvefiske

Fangstene i tråltrekk i overflata i Norsjø utgjorde 9,8 kg, eller 626 krøkle større enn 60 mm og 54 sik (tabell 8). På dypere vann var fangstene lavere; 46 krøkle og 10 sik. I tillegg ble det fanget en del 0+ krøkle under 60 mm. En del av disse ble lengdemålt, men mengden 0+ krøkle i trålen ble ikke kvantifisert.

Tabell 8. Tråltrekk i Norsjø. Fangsten viser til krøkle og sik over 60 mm lengde. Det ble også fanget noe 0+ krøkle.

Tråltrekk Dyp, m

Tid, minutter

Distanse, m

Trål- åpning, m²

Hastighet, m/sek

Fangst

kg # krøkle # sik # aure

Trål 1 0-8 42 2897 64 1,31 9,8 626 54 0

Trål 2 17-25 36 2614 64 1,20 2,0 46 10 0

Sum - - 11,9 672 64 0

Fangstene i pelagiske garn, både nordisk oversiktsgarn og garnserie av SNSF-type er vist i ta- bell 9. De nordiske oversiktsgarna fanget 70 krøkle, 21 sik og 1 aure, med størst fangster nær overflata. SNSF-garnserien fanget 65 sik og én aure, men ingen krøkle. I disse garna var fangsten størst på 6-12 m dyp. En kan legge merke til at fangst per innsats av sik i 0-12 m dyp var nesten identisk i nordisk garn og SNSF-serien, hhv. 2,9 og 2,7 fisk per 100 m² garn.

Lengdefordelingen av sik og krøkle i fangstene i Norsjø er vist i figur 7. I fangstene av sik dominerte fisk som var mellom 21 og 30 cm. Mens serien av enkeltgarn (SNSF) ikke fanget sik mindre enn 16 cm, fanget både trål og nordiske oversiktsgarn sik ned i 11-12 cm, om enn i et lite antall.

Fangstene av krøkle var mer ulike i de tre redskapstypene. SNSF-serien fanget ikke krøkle i det hele tatt, mens både nordiske oversiktsgarn og trål fanget voksen krøkle, mellom 7 og 11 cm.

Trålfangstene inneholdt i tillegg mange 0+ krøkle, fra 3-5 cm, samt enkeltfisk opp til ca. 14 cm (figur 7). Størrelsen til krøkle og sik i trålfangstene i to dyp (0-8 m og 17-25 m) var relativt like.

Det indikerer at de ulike størrelsesgruppene utnyttet det pelagiske habitatet på samme vis (figur 8).

(28)

Tabell 9. Oversikt over garninnsats og fangst ved prøvegarnfiske i Norsjø 14.-16. september 2015. Koordinatene for garnfiskestasjonen er også oppgitt. Tall i parentes er fangst per innsats (CPUE antall fisk per 100 m² garn).

Dato 14.-15.09.15 15.-16.09.16 Koordinater

(desimal- grader) Garntype

Garnareal

Fangst Garntype

Garnareal

Fangst

Krøkle Sik Aure Krøkle Sik Aure

0-6 m Nordisk 2 x 180 m²

52 (14,4)

17 (4,7)

0 SNSF 1200 m²

0 21

(1,8) 1 (0,9)

59.22308 N 9.15433 Ø 6-12 m Nordisk

2 x 180 m²

18 (5,0)

4 (1,1)

1 (0,3)

SNSF 1200 m²

0 44

(3,6)

0 59.22107 N 9.15396 Ø 18-24 m Nordisk

2 x 180 m²

0 0 0 Ikke fisket 59.21859 N

9.15147 Ø

Sum 70 21 1 0 65 1

Figur 7. Lengdefordeling av sik og krøkle i fangster med pelagisk trål, pelagiske nordisk over- siktgarn og pelagisk garnserie av SNSF-typen i Norsjø. SNSF-serien fanget ikke krøkle.

0 2 4 6 8 10 12 14

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320

Antall fisk

Sik, Norsjø

Sik Trål Sik Garn Nord Sik Garn SNSF N = 32 N = 35 N = 65

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320

Antall fisk

Krøkle, Norsjø

Trål Garn Nord N = 84 N = 59

(29)

Figur 8. Lengdefordeling av krøkle og sik i trålfangster på to dyp i Norsjø 14.-15. september 2015. Vekten av fangstene er også oppgitt. Merk ulik skala på Y-aksene.

3.3.2 Ekkoloddregistreringer

I Norsjø var ekkostyrkefordelingen dominert av ekko mellom -63 og -53 dB, tilsvarende 0+ krøkle (figur 9). For større fisk var ekkostyrken dominert av ekko mellom -53 og -42 dB, tilsvarende krøkle eldre enn 0+. Dette samsvarer med observasjonene i trålfangsten, der krøkle dominerte i antall på begge tråldyp (tabell 8, figur 8).

Tettheten av både 0+ og eldre fisk er oppsummert i tabell 10, med artsfordeling av tetthet og biomasse basert på fordeling i trålfangster. Den totale biomassen av pelagisk krøkle og sik ble estimert til henholdsvis 9 og 25 tonn i Norsjø.

Tabell 10. Estimerte tettheter (med nedre og øvre 95 % konfidensgrenser, Kl) og total biomasse av sik og krøkle i Norsjø.

Tetthet (fisk ha-1) Biomasse totalt (tonn)

Gruppe

Gjennom- snitt

Nedre 95 % KI

Øvre

95 % KI Krøkle Sik Krøkle Sik

0+ 875 719 1051 875 0,91

Eldre enn 0+ 373 325 425 340 33 7,7 23,8

Sum 1248 1215 33 8,61 23,8

Krøkle

Andel

0 20 40 60 80 100 120 140

0.000.04

0-8 m

Sik

Andel

0 50 100 150 200 250 300

0.000.02

0-8 m

Lengde (mm)

Andel

0 20 40 60 80 100 120 140

0.000.030.06 17-25 m

Lengde (mm)

Andel

0 50 100 150 200 250 300

0.000.020.04 17-25 m

2,5 kg 7,3 kg

0,4 kg 1,6 kg

(30)

Figur 9. Ekkostyrke-fordeling (TS) i ulike dybdeintervall i Norsjø. Merk ulik skala på Y-aksene.

Fisk i trålposen. Eikeren. Foto: Atle Rustadbakken, NIVA.

-60 -55 -50 -45 -40 -35 -30

0100

3-10 m

-60 -55 -50 -45 -40 -35 -30

0200

10-20 m

Histogram of TSc

-60 -55 -50 -45 -40 -35 -30

0100

20-30 m

-60 -55 -50 -45 -40 -35 -30

048 30-40 m

-60 -55 -50 -45 -40 -35 -30

048

40-50 m

-60 -55 -50 -45 -40 -35 -30

010

50-100 m

TS (dB) TS (dB)

Antall enkeltekko